Что есть рядом с солнечной батареей

Солнечные батареи и их особенности. Принципы выбора оборудования для частного дома

Оглавление:

Среди нас существует множество источников бесплатной энергии, самая доступная и выгодная – солнечная. Для её добычи используются специальные элементы – солнечные панели. О том, что понадобится для устройства солнечной электростанции в частном доме, о нюансах использования солнечной энергии мы сегодня и поговорим.

Составные части солнечной электростанции

Условно можно выделить две группы систем солнечных батарей – с малыми и большими панелями. В первом случае речь идет о аккумуляторах, способных «выдавать» до 24 В. Для полноценного обеспечения дома электроэнергией потребуются панели второго типа. Рассмотрим устройство подобных систем.

Солнечные элементы

Важнейшей частью солнечной электростанции являются сами элементы. Они выполнены из специального материала, который способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую.

Панель состоит из нескольких отдельных элементов, которые соединяются в сборки последовательно и параллельно. При параллельном соединении увеличивается выходное напряжение, при последовательном – выходной ток.

У каждой солнечной панели есть несколько основных характеристик, которые стоит учитывать при выборе.

Мощность (Вт)

Подбирается с учетом уровня оснащения электрическими приборами. Так, семья из трех человек, потребляет около 5 кВт/ч ежедневно. Значит, суммарная мощность фотоэлементов не должна быть меньше 1500 Вт. Есть еще ряд нюансов, которые надо учитывать.

Напряжение (В)

Для частного дома предпочтительней системы, которые выдают 24 В

Металлический или пластиковый. Первый тяжелее, но долговечнее.

Коннекторы или выводы. Первый вариант практичнее и надежнее, но стоит дороже.

Не забывайте, что вам придется регулярно чистить элементы от грязи и пыли. Делать это гораздо удобнее, если панели находятся в надежной металлической рамке.

Солнечные панели можно купить уже готовыми, но гораздо выгодней и удобнее собрать их самому. Так вы сможете неплохо сэкономить. Сами элементы можно заказать в интернете. Соединяя их параллельно и последовательно, вы сможете добиться необходимой мощности и напряжения. Для каркаса можно использовать алюминиевые уголки и лист стекла или прозрачного пластика.

Помните, что пластик со временем может помутнеть, что уменьшит количество энергии, получаемой с панелей. Стекло в этом плане более долговечно, но оно менее прочное.

Контроллер

Контроллер распределяет заряд между потребителем и аккумулятором. Если мощность, выдаваемая солнечными батареями, больше потребляемой, то остаток идет на зарядку аккумуляторов. Если же мощность нагрузки больше, чем выделяют элементы, то в работу подключаются аккумуляторные батареи.

Контроллер так же обеспечивает правильный заряд аккумуляторов. Выбирать его стоит исходя из мощности солнечных батарей, емкости аккумуляторов и величины нагрузки. Современные контроллеры могут сообщать вам всю информацию о вашей станции через интернет.

Батареи

Аккумуляторы накапливают излишнюю мощность с солнечных батарей, что позволяет пользоваться электричеством и в ночное время суток. Кроме того, если размер потребляемой электроэнергии превышает максимально возможное производство в панелях – подключается аккумулятор.

Самый важный параметр АКБ – емкость. Минимальная необходимая емкость аккумулятора – это то количество электроэнергии, которое вы потребляете за ночь. Если в темное время суток вы потребляете 2 кВт/ч, то и аккумулятор должен отдавать не менее 2 кВт/ч.

Емкость рассчитывается следующим образом:

Необходимая емкость=потребление (Вт/ч)/напряжение АКБ (в вольтах).

Если вы потребляете 2 кВт/ч, а напряжение аккумулятора равно 12 В, то необходимая емкость равна 166 А/ч (2000/12).

Но КПД батареи не 100 %, а 70 или даже 50 %. В облачность выработка электроэнергии сильно снижается, поэтому надо рассчитывать АКБ, исходя из потребления за двое суток. Тогда, в случае пасмурной погоды, вы сможете комфортно дождаться солнечных дней.

Инвертор

Инвертор преобразует 12 В с аккумуляторной батареи в 220 В для работы приборов. Главный его параметр – мощность. Рассчитывается она из потребления электроэнергии всеми приборами в один момент времени.

Это значение надо подбирать с запасом, так как КПД данного прибора далеко не 100 %. При подключении нагрузки с суммарной мощностью большей, чем способен отдать инвертор, он просто сгорит или уйдет в защиту.

Есть один нюанс при выборе инвертора. Приборы с электродвигателем (холодильник, дрель, пылесос и т.д.) требуют для работы чистую синусоиду. Поэтому при выборе инвертора следует обращать внимание не только на мощность, но и на тип выходного напряжения.

Проводка

Провода соединяют все элементы воедино. Выбирать их стоит исходя из мощности, которая по ним протекает. Запас в этом случае необходим, так как на проводах может теряться часть выдаваемой энергии.

Если провода работают на пределе своих возможностей, то они могут греться, что приведет к пожару.

Солнечные батареи обычно устанавливаются на крышу дома, но если крыша расположена неудачно, то их можно установить и на земле, используя специальные крепления. В этом случае оборудование будет удобно очищать от грязи и пыли.

Направление установки также играет большую роль. Необходимо выяснить, в какой стороне продолжительность освещения солнечных панелей будет максимальна для вашего региона.

Интересные факты

Батареи на солнечной энергии имеют ряд особенностей, о которых многие люди не подозревают. Мы подобрали интересные факты, которые могут поменять ваше представление об этом источнике электроэнергии.

Монокристаллические панели перестают аккумулировать солнечную энергию даже при частичном затемнении. Поликристаллические элементы в таких же условиях лишь снижают выдаваемую мощность.

На качество работы влияет инсоляция — чем она ниже, тем больше вам потребуется пластин.

Количество пластин не зависит от общей площади крыши.

Установка солнечных батарей в целях экономии – долгосрочные инвестиции. Цена качественной системы может достигать десятков тысяч долларов, окупаемость настанет через несколько десятилетий.

Панели служат не более 50 лет, аккумуляторы – до 10 лет. Проблема утилизации фотоэлементов в России не решена.

Можно сэкономить на оборудовании, если воспользоваться онлайн — площадками по покупке/продаже модулей.

Источник

Где в России наиболее выгодно ставить солнечные электростанции?

Ежегодный рост тарифов на электроэнергию сопровождается стабильным падением цен на альтернативную энергетику. В последние годы это впервые привело к ситуации, когда даже в России строительство солнечной электростанции часто стало выгодным вложением средств.

К сожалению, данное утверждение справедливо не для всех регионов страны, что связано с разным уровнем солнечной инсоляции. Для Мурманска на севере и Владивостока на юге он различается почти в 4 раза, что обуславливает и соответствующую разницу в себестоимости произведенной энергии. В данной статье мы попробуем разобраться, какие регионы России являются наиболее подходящими для строительства собственной СЭС.

Что такое солнечная инсоляция и от чего она зависит

Основных факторов, влияющих на количество солнечного света, падающего на поверхность земли, всего три:

• широта местности;
• климатические особенности региона;
• время года.

Из-за изменения угла падения лучей в южных широтах инсоляция выше. Существенную поправку может внести климат – работа солнечных электростанций продуктивнее там, где минимальное количество пасмурных дней. Это хорошо заметно на карте, где некоторые регионы восточной Якутии получают за год на 30-40% больше света, чем расположенные на той же широте Санкт-Петербург или Норильск.

Снижает продуктивность фотоэлектрических панелей и жара. Большинство современных кремниевых ячеек теряют 0,5% эффективности при повышении температуры на каждый градус выше 25°С.

Низкие температуры на производительность СЭС не влияют.

Последним и самым существенным фактором влияния является время года. Поскольку солнце зимой стоит низко, в декабре и январе инсоляция примерно в 5 раз меньше, чем в июне и июле. Это необходимо учитывать, если предполагается круглогодичное использование станции. В таких случаях мощность солнечной электростанции должна быть достаточной, чтобы при минимальной производительности в зимние месяцы обеспечивать нужную владельцам генерацию.

Выработка электроэнергии солнечными электростанциями по регионам РФ

Приведем примерный годовой уровень генерации для СЭС на 1 кВт для нескольких крупных городов, расположенных на разных широтах.

Очевидно, что строительство солнечной электростанции в первых пяти регионах примерно в 1,5 раза выгоднее, чем в двух последних.

Территории с проблемным энергоснабжением

На территории России существует еще один, субъективный фактор выгодности строительства СЭС. Связан он с наличием территорий, где подключение частных домов и других объектов к централизованным электросетям технически невозможно или чрезмерно дорого.

Такие изолированные районы наиболее широко распространены в северо-восточной части страны – Сибири и Дальнем Востоке. Источниками энергии в них, как правило, являются дизельные генераторы. Неудивительно, что именно Якутия на сегодняшний день является регионом с наибольшим числом СЭС в России. Хотя мощность и площадь этих солнечных электростанций не так велика, как гигантских установок на 100 мегаватт в Оренбургской области или Крыму.

Установка станций в этих местностях для производства электроэнергии финансово наиболее выгодна, поскольку установки окупаются всего за 1-2 года.

Рейтинг остальных регионов России, наиболее подходящих для строительства СЭС

Исходя из всех перечисленных факторов, рейтинг остальных регионов России, где работа солнечных электростанций окажется наиболее выгодной, выглядит следующим образом:

1. Крым, Краснодарский край, Карачаево-Черкесия, Ставрополье, Калмыкия, Чечня, Дагестан на юго-западе, а также Приморский край на юго-востоке. Здесь даже небольшая солнечная электростанция из 10 панелей общей площадью 20 квадратных метров и мощностью около 3 кВт обеспечит до 4,5 МВт-часов годовой генерации.
2. Волгоградская, Оренбургская области, Алтай, Хакасия, Тыва, южная часть Бурятии и Иркутской области, юг Забайкальского, Хабаровского и Амурского края, а также Сахалин. Установка аналогичной СЭС в этих регионах даст около 4,0 МВт-часов ежегодной выработки.
3. Территории по линии Ростов-на-Дону, Саратов, Челябинск, Тюмень, Новосибирск, Красноярск и прилежащие к ним, способные дать 3,6 – 3,9 МВт-часов ежегодно при той же мощности.

Источник

Солнечная батарея для дачи: в чём плюсы и как сэкономить?

Сегодня сложно представить дома в Европе и США без солнечных панелей. Так, в одном из исследований этого года отмечено, что в Великобритании (где почти такая же инсоляция или поток солнечной энергии, как в средней полосе России) сегодня насчитывается около 1 млн солнечных микроэлектростанций мощностью до 10 киловатт. Это неудивительно, ведь установить их можно практически на любой частный дом.

«Такое распространение солнечных панелей связано с государственной политикой: в Европе многие страны десятилетиями субсидировали развитие солнечной энергетики, когда она ещё была слишком дорогой в сравнении с технологиями традиционной энергетики, — поэтому в итоге они добились таких результатов», — комментирует Татьяна Ланьшина, старший научный сотрудник РАНХиГС и генеральный директор ассоциации «Цель номер семь».

В Россию этот тренд приходит только сейчас, как и поддержка со стороны властей. Совсем недавно был принят закон и подзаконные акты о микрогенерации. Это значит, что теперь каждый житель России может производить электроэнергию для собственных нужд и даже поставлять её излишки в сеть. Поэтому стоит разобраться в вопросе детальнее.

• 

Так какие шаги может предпринять обычный владелец дачи или дома в России, решив установить солнечную панель?

Оцените финансовую выгоду

Да, с помощью солнечной генерации вы можете сэкономить уже сейчас. Правда, для этого нужно учесть несколько принципиально важных деталей:

• В случае с солнечными батареями выгода будет ощущаться, если вы живёте в доме большую часть года, а не только летом или в выходные дни. Простыми словами: чем больше вы потребляете электроэнергии, тем выгоднее будет установка солнечных панелей.

• Вам необходимо уточнить, сколько стоит электроэнергия в вашем садовом товариществе или районе. Стоимость в разных частях России может сильно отличаться: в среднем, россияне платят около 4 рублей за киловатт-час, но в некоторых садовых товариществах стоимость может быть гораздо выше. Производство своей электроэнергии за счёт солнечных панелей без накопителей энергии в Московской области стоит от 5,5 рублей. Следовательно, если ваш тариф на сетевую электроэнергию выше 5,5 рублей, то собственная генерация может быть выгоднее.

• Подобной схемой уже активно пользуются малые предприятия: обычные автомастерские, цехи, больницы и магазины в регионах ставят солнечные батареи, так как счета за электроэнергию обходятся им дорого. У малых и средних предприятий стоимость сетевой электроэнергии доходит до 10-11 рублей за киловатт-час — выбор очевиден. Поэтому при выборе солнечных панелей ориентируйтесь не только на количество солнечных дней, но и на тарифы вашего региона.

• Помимо прочего, вы можете продавать излишки электроэнергии , которую производит ваша солнечная станция. Например, при отсутствии потребления энергии в доме или её излишках эта «лишняя» электроэнергия может быть отдана в централизованную сеть по тарифу оптового рынка, то есть за 1-2 рубля за киловатт-час.

Объединяйтесь и экономьте ещё больше

Экономия может быть не только в оплате квитанций, но ещё и за счёт установки солнечных панелей сразу на нескольких объектах, а не на одном. Экономить можно и на обслуживании: ведь вам не придётся вызывать ремонтников или проверяющие службы самостоятельно. Даже 5-10 домов с солнечными панелями не будут переплачивать за отдельные визиты специалистов, хотя вызывать их не придётся часто.

Более того, именно ваш дачный кооператив может стать первопроходцем в вопросе ВИЭ на территории России (в том числе для целей теплоснабжения и получения горячей воды), считает Татьяна Ланьшина: «Это будет потрясающий кейс для России, так как у нас ещё нет энергетических кооперативов. Стоит не забывать, что это может быть хорошей альтернативой газификации (от автора: подведение газа в ряде садовых товариществ в Подмосковье может доходить до миллиона рублей на домохозяйство). Вместо газовых плит вы сможете использовать электроплиты, которые будут обеспечиваться электроэнергией от солнечных панелей. А задача теплоснабжения может решаться применением тепловых насосов, которые будут запитаны на солнечные панели, и/или за счёт солнечных коллекторов. Такой проект может быть экономически целесообразным».

Проверьте вашу локацию

Итак, если вы определились и решили установить собственную солнечную электростанцию, то первым делом стоит оценить ваш участок и найти место, где лучше всего поставить солнечную панель.

• Оптимальная локация — на солнечной стороне без тени. Имейте в виду, что в засушливых районах панель может стать ещё и дополнительным источником тени и, например, защитить почву от пересыхания.

• Также важнейшим фактором является крыша: проверьте, подходит ли она для установки солнечных панелей. Это вы можете сделать как самостоятельно, так и с помощью специалиста по установке солнечных панелей.

• Другой вопрос, волнующий жителей России — количество солнечных дней в году. Если для южных регионов выбор очевиден, то что делать тем, кому повезло меньше? Инсоляция — количество солнечного излучения, которое попадает на определённую область Земли, довольно сильно различается в России. Однако, стоит напомнить, что в Москве инсоляция сравнима с инсоляцией Берлина. Тем не менее Берлин и Германия — один из лидеров в использовании солнечной энергии. Важно помнить, что солнечные панели могут работать и в пасмурную погоду, хотя и с меньшей выработкой.

• В районах, где часто отключают электричество или есть проблемы с подсоединением к электрическим сетям, солнечные панели станут отличной альтернативой (только не забудьте купить аккумуляторы). Благодаря им вы сможете накапливать энергию и использовать её при необходимости. Аккумуляторные батареи используются для стабильного энергоснабжения дома в те периоды, когда солнечного света мало или он отсутствует, поэтому в регионах с меньшим количеством солнца они необходимы.

Выбор оборудования, установка и стоимость

Проще всего доверить выбор оборудования специалисту, но вы тоже можете разобраться в этом вопросе самостоятельно.

«Лучше всего обращаться за помощью к инжиниринговым компаниям, так как это предполагает более широкий спектр оценки и выбора. Например, в процессе выбора может выясниться, что нужен электронасос для отопления за счёт геотермального тепла, а не электрокотел, который человек изначально планировал установить. Благодаря своевременной замене оборудования на корректное, весь проект становится значительно дешевле. Комплексный подход позволяет максимально сократить затраты на энергию», — советует Николай Дрига, технический директор группы компаний «СолнцаДом».

Если вы решите выбирать оборудование сами, то стоит заранее посмотреть варианты готовых наборов. Покупать части набора отдельно лучше не стоит. Стоимость таких наборов будет сильно разниться в зависимости от локации, количества панелей и ваших собственных желаний по мощности солнечной электростанции. В среднем вы можете приобрести готовые наборы от 25 до 400 тысяч рублей.

Также вы можете посчитать и окупаемость своего проекта . Для этого нужно учесть мощность установки, выработку энергии, тарифы, стоимость подключения к сети и стоимость установки. Для примера, сроки окупаемости проекта в Московском регионе составят от 8-9 лет .

Поддержите Зелёный курс

Ещё в 2020 году Greenpeace совместно с экологически ориентированным бизнесом составил программу Зелёный курс, которая предлагает переход на углеродную нейтральность уже к 2050 году.

В Зелёном курсе есть большой блок про возобновляемую энергетику по причине того, что 79 процентов выбросов парниковых газов в России приходится на сжигание ископаемого топлива. Поэтому переход от традиционной генерации к возобновляемой энергетике является одной из важнейших целей.

Но это не единственная возможность поддержать Зелёный курс. Подпишите нашу петицию и станьте ближе к зелёному будущему.

Источник